16 实验题专练(一) 力学实验（课件）-【金版新学案】2024高考物理大二轮专题复习与测试（老教材）

实验题专练(一)　力学实验 第三部分　题型专练 1．(2023·辽宁大连市一模)为了研究小车 在平直斜坡上的直线运动，某探究小组 用自制“滴水计时器”计量时间。滴水 计时器每隔相等时间滴下一小水滴，从 第1滴水离开滴水计时器开始计时，20 秒末第41滴刚好滴下。实验前，将该计 时器固定在小车旁，如图1所示。实验 时，将小车放在斜面上用手轻推一下， 小车离开手后加速下滑，图2所示是小车运动过程中在斜坡上连续留下的几个小水滴的位置。 2 3 4 5 1 (1)由图2数据可求滴A水滴时小车的运动速度大小为__________ m/s，小车加速下滑过程中的加速度大小为__________ m/s2。(结果均保留两位有效数字) 0.14 0.18 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 (2)使用滴水计时器的优点有：不用电源、使用方便、不受纸带长度限制等；但也存在一定的不足，如：________________________________________ _____________。 (写出一条即可) 随着水滴的不断滴出，滴水的时间间隔可能会发生变化，造成实验误差。 随着水滴的不断滴出，滴水的时间间隔可能 会发生变化 2 3 4 5 1 2．(2023·安徽省合肥市一模)如图甲所示，小虎同学将气垫导轨的右支撑点调高支成斜面，用图示装置测量滑块沿气垫导轨下滑的加速度。遮光片P固定在滑块的左端并与滑块左端平齐，光电门固定在导轨上，导光孔与导轨上的位置A对齐。让滑块左端位于斜面上的位置B处，打开气源，将滑块由静止释放，测得AB气垫导轨的距离L、遮光片的宽度及遮光时间，算出遮光片通过光电门的平均速度 ，视为小车左端到达A处时的速度，从而测出滑块下滑的加速度。 2 3 4 5 1 (1)小虎运用该方案测得加速度的表达式为a＝______； 根据速度与时间的关系得：v 2＝2aL，解得：a＝ 。 2 3 4 5 1 (2)为了更精确地测得小车的加速度，小芳对方案进行了改进：运用同一气垫导轨装置，仅换用不同宽度的遮光片固定在滑块的左端并与滑块左端平齐，让滑块左端位于斜面上的同一位置B处，打开气源，将滑块由静止释放，记录每次实验遮光片的宽度Δx和遮光时间t，并算出各次遮光片通过光电门的平均速度 ，记录数据并作出 -t图象(如图乙所示)。根据图象，滑块左端过A处的瞬时速度大小为_____ m/s，滑块的加速度大小为_________ m/s2。(结果保留两位有效数字) 0.30 3.0±0.2 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 (3)你认为小芳的新方案中，考虑遮光片的质量变化，在换用不同遮光片时，测得的加速度应该______ (选填“一样”或“不一样”)。 根据牛顿第二定律可知，滑块下滑过程中mg sin θ＝ma即a＝g sin θ，加速度与质量无关，故在只更换不同遮光片时，测得的加速度是一样的。 一样 2 3 4 5 1 3．(2023·浙江衢州二模)图1为“探究做功与物体速度变化的关系”的实验装置。以小车为研究对象，小车运动的位移和速度可以由打点纸带测出，功的具体数值可以不测量，由此探究小车合外力所做的功与速度变化的关系。 (1)实验中________(选填“需要”或“不需要”)平衡小车受到阻力的影响，理由是_____________________________________。 功的具体数值可以不测量，只需要保证合外力不变，故不需要平衡摩擦力。 不需要 只要保证小车在实验中合外力不变即可 2 3 4 5 1 (2)在某次实验中打出的纸带上选取8个计数点，如图2所示，第一个打点记为计数点0，除计数点0、1间外，其余两相邻计数点间均有四个打点未画出，则打计数点5时，小车的速度大小v5＝______ m/s(结果保留两位有效数字)。 两相邻计数点间均有四个打点未画出，故相邻计数点间时间间隔为T＝0.02×5 s＝0.1 s 计数点5的速度为v5＝ ≈0.93 m/s。 0.93 2 3 4 5 1 (3)取计数点到0点的距离为x，以v2为横坐标，x为纵坐标，作出x-v2图象，除计数点5外，其余各点已经标在图3中，请在答题卷的坐标纸上标出计数 点5，画出图线并求出该图线的斜率k＝____。[选用重物质量m，小车质量 M，重力加速度g，细线牵引力FT、小车所受合外力F等代表物理量的字母表示(字母的单位均已为国际制单位)]。 2 3 4 5 1 将计数点5描出，尽量让更多的点落在图线上，画出图线，如图所示 2 3 4 5 1 4.(2023·安徽合肥二模)某实验小组利用如图装置验证系统机械能 守恒。跨过定滑轮的轻